JPWO2008126854A1 - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

薬液注入装置１００は、シリンジから薬液を注入するためのピストン駆動機構１３０と、ピストン駆動機構１３０による薬液の注入圧力を測定する注入圧力測定手段と、試験注入時の注入圧力の経時的変化を表す理想注入圧力曲線を作成する理想注入圧力作成部１４６と、理想注入圧力曲線をグラフとして座標軸上に表示する表示部１３８とを有する。理想注入圧力作成部１４６は、試験注入時の薬液の注入条件に基づいて理想注入圧力曲線を作成する。表示部１３８には、注入圧力測定手段で測定された注入圧力の経時的な変化を表す実際の注入圧力曲線が、理想注入圧力曲線が表示されている座標軸上にリアルタイムに表示される。

Description

本発明は、シリンジ内に充填された薬液を被験者に注入する薬液注入装置に関し、特に、被験者の透視画像撮像のための本注入に先立って、シリンジから被験者までの薬液注入経路が確保されているか否かを確認するための試験注入を行う薬液注入装置に関する。

医療用の画像診断装置としては、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、アンギオ装置、およびＭＲＡ（ＭＲ Ａｎｇｉｏ）装置などがある。これらの装置を使用する際は、被験者に造影剤や生理食塩水などの薬液を注入することが多い。

通常、薬液はシリンジに充填されている。シリンジは一般に、薬液を収容したシリンダと、シリンダ内にその軸方向に移動可能に挿入されたピストンとを有する。シリンダには延長チューブを介して注入針が接続される。この注入針を被験者の血管に穿刺し、その状態でピストンをシリンダに押し込むことで、シリンジ内の薬液を被験者に注入することができる。

薬液は粘度が高い場合が多く、そのような高粘度の薬液の注入には高い圧力が必要とされる。そのため、被験者への薬液の注入は、薬液注入装置を用いて自動的に行うのが一般的である。薬液注入装置は、シリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドを有している。注入ヘッドは、ピストン駆動機構を備えており、このピストン駆動機構によってシリンジのピストンをシリンダ内に押し込む。

薬液注入装置を用いて薬液を注入する場合、被験者の透視画像を撮像するための本注入に先立って、試験注入を行うことがある。試験注入は、シリンジから被験者まで、薬液の注入経路が正常に確保されているかどうか、すなわち延長チューブおよび注入針などが正常に接続されているかどうかを確認するための注入である。薬液注入装置が、造影剤が充填されたシリンジおよび生理食塩水が充填されたシリンジの双方を同時に搭載できる場合は、コストの観点から、試験注入では生理食塩水を注入することが多い。

薬液の試験注入に関して、特許文献１には、試験注入の開始が操作されると、予め登録された制御データに基づいてピストン駆動機構の動作が制御され、生理食塩水が注入される薬液注入装置が開示されている。その薬液注入装置では、試験注入の間、薬液の注入圧力をリアルタイムに検出し、薬液の注入圧力と時間との関係を示すグラフとしてディスプレイに表示する。そして、薬液注入装置は、検出された注入圧力が所定の許容範囲から外れると、注入経路に異常があると判断して生理食塩水の注入動作を停止する。

特許文献１：ＷＯ２００５／０３９６７５Ａ１

上述のように、従来の薬液注入装置では、予め登録された制御データに基づいて試験注入を行っていた。しかし、実際は、適切な注入条件は使用する注入針のゲージによって大きく異なる。したがって、使用する注入針によっては、適切な注入圧力であっても注入経路に異常があると判断されたり、その逆に、不適切な注入圧力であっても注入経路が正常であると判断されたりすることがあった。

そこで本発明は、試験注入において注入経路に異常があるかどうかの判断をより正確に行える薬液注入装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の薬液注入装置は、被験者の透視画像を撮像するための本注入に先立って、薬液の注入経路が正常に確保されているかどうか確認するために試験注入を行う薬液注入装置であって、ピストン駆動機構と、注入圧力測定手段と、理想注入圧力曲線作成手段と、表示手段と、を有する。ピストン駆動機構は、薬液が充填されているシリンジから薬液を注入するために、シリンジのピストンを押し込むように動作される。注入圧力測定手段は、ピストン駆動機構によって注入される薬液の注入圧力をリアルタイムで測定する。理想注入圧力曲線作成手段は、試験注入時の薬液の注入条件に基づいて、注入圧力の経時的な変化を表す理想注入圧力曲線を作成する。表示手段は、理想注入圧力曲線をグラフとして座標軸上に表示する。そして、薬液注入装置は、注入圧力測定手段で測定された注入圧力の経時的な変化を表す実際の注入圧力曲線を、理想注入圧力曲線が表示されている座標軸上にリアルタイムに表示させる。

このように本発明では、試験注入時には、試験注入時の薬液の注入条件に基づいて作成された理想注入圧力曲線がグラフとして座標軸上に表示される。そして、試験注入の最中には、注入圧力測定手段で測定された実際の注入圧力曲線が、理想注入圧力曲線が表示されている座標軸上にリアルタイムで表示される。

本発明の薬液注入装置において、試験注入時の薬液の注入条件は、薬液の注入速度、薬液の注入量および使用される注入針の内径を含むことが好ましい。この場合、注入針の内径は、注入針のゲージで特定することができる。

また、本発明の薬液注入装置において、本注入および試験注入の試験条件を決定するのに必要なデータの入力を受け付ける入力手段をさらに有していてもよい。この場合、入力手段は、薬液の注入速度、薬液の注入量および使用される注入針のゲージの入力をデータとして受け付けることが好ましい。

本発明の薬液注入装置では、表示手段に表示された理想注入圧力曲線および実際の注入圧力曲線から、注入経路に異常があるかどうかを操作者が判断することもできるが、その判断を薬液注入装置が行えるようにすることもできる。その場合、薬液注入装置は、理想注入圧力曲線および実際の注入圧力曲線の、同じ注入時間での注入圧力同士を比較し、実際の注入圧力曲線の注入圧力の値が、理想注入曲線を基準に設定された注入圧力の範囲外であれば薬液の注入経路に異常があると判断する異常発生判定手段をさらに有することができる。この場合はさらに、薬液注入装置は、異常発生判定手段で注入経路に異常があると判断されたとき、ピストン駆動機構の動作を停止させることが好ましい。

本発明の薬液注入装置によれば、試験注入中の実際の注入圧力を、試験注入時の薬液の注入条件に即して作成された理想注入圧力曲線と比較することができるので、薬液の注入経路に異常があるかどうかをより正確に判断することができる。

本発明が適用される薬液注入システムの一例の斜視図である。 図１に示す薬液注入装置の斜視図である。 図２に示す注入ヘッドを、それに装着されるシリンジとともに示す斜視図である。 図３に示す注入ヘッドの、ピストン駆動機構近傍の平面図である。 図２に示す薬液注入装置をその機能で表したブロック図である。 試験注入時に表示部に表示される初期画面の一例を示す図である。 試験注入時に表示部に表示される画面の一例であり、座標軸上に、計算によって求められた注入圧力−注入時間曲線が表示された状態を示す。 試験注入において薬液を注入している最中に表示部に表示される画面の一例を示す図である。 試験注入が完了したときに表示部に表示される画面の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 薬液注入装置
１０１ 注入制御ユニット
１１０ 注入ヘッド
１３０ ピストン駆動機構
１３４ ロードセル
１３５ モータ
１３６ モータ制御回路
１３７、１４２ 入力部
１３８、１４１ 表示部
１４３ 注入条件決定部
１４５ 制御部
１４６ 理想注入圧力曲線作成部
１４７ 注入圧力算出部
２００Ｃ、２００Ｐ シリンジ
３００ ＣＴ装置
１０００ 薬液注入システム

図１を参照すると、薬液注入装置１００と、透視撮像装置であるＣＴ装置３００とを有する、本発明の一実施形態による薬液注入システム１０００が示される。ＣＴ装置３００と薬液注入装置１００とは、相互間で情報の送受信を行えるように、互いに接続されている。

ＣＴ装置３００は、撮像動作を実行するスキャナ３０１と、スキャナ３０１の動作を制御する撮像制御ユニット３０２とを有している。なお、図１では、薬液注入システム１０００の全ての構成要素が同じ室内に配されているように示されているが、実際に被験者の透視画像を撮像する際は、撮像制御ユニット３０２はスキャナ３０１および薬液注入装置１００とは別室に配される。

薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１の上部にアーム１１２を介して装着された注入ヘッド１１０と、注入ヘッド１１０とケーブル１０２で接続された注入制御ユニット１０１と、を有している。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示手段と入力手段とを兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で接続された、補助的な入力手段であるハンドユニット１０７等を備えている。

注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持部として２つの凹部１１４が形成されており、この凹部１１４に２つのシリンジ２００Ｃおよび２００Ｐが保持される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。例えば、一方のシリンジ２００Ｃには、薬液として造影剤が充填され、もう一方のシリンジ２００Ｐには生理食塩水が充填されている。ヘッド本体１１３に装着された２つのシリンジ２００Ｃ、２００Ｐの先端には、中間部で１本に合流し先端に注入針（不図示）が接続される連結チューブ２３０が接続される。

注入ヘッド１１０には、凹部１１４に保持されたシリンジ２００Ｃ、２００Ｐから薬液を注入するためにピストン２２０をシリンジ２１０に押し込むように動作される２つのピストン駆動機構１３０が、各凹部１１４に対応して設けられている。各ピストン駆動機構１３０は、互いに独立して駆動される。

ピストン駆動機構１３０は、図４に示すように、凹部１１４の長手方向に沿って進退移動可能に設けられたロッド１３１と、ロッド１３１の先端に設けられたピストン押圧部１３２とを有する。ロッド１３１の駆動源としてはモータ（不図示）が用いられ、このモータの回転が動力伝達機構（不図示）によって直線運動に変換され、これによってロッド１３１を進退移動させることができる。動力伝達機構としては、例えば、ボールねじ機構を用いることができる。

ピストン押圧部１３２は、シリンジのピストン２２０の末端に設けられたピストンフランジ２２０ａを把持しながらシリンダ２１０に向けて押し込む部分であり、一対のフィンガ１３３およびロードセル１３４が設けられている。フィンガ１３３は、ピストンフランジ２２０ａに対する係合およびその解除を行うことができるように、互いに開閉可能にピストン押圧部１３２に設けられている。ロードセル１３４は、ピストン押圧部１３２のピストンフランジ２２０ａと対向する面であるピストン押圧面１３２ａから突出するようにピストン押圧部１３２に設けられており、ピストン押圧部１３２がピストン２２０を押圧しているときにピストン２２０から加わる応力を検出する。

注入ヘッド１１０の、シリンジ２００Ｐ、２００Ｃを保持するための機構、およびピストン駆動機構１３０については、この種の注入装置に一般に用いられる公知の機構を採用することができる。

図５に、薬液注入装置１００を機能的に表したブロック図を示す。なお、図５に示す各ブロックは、図１〜図３で説明した構成の少なくとも一部、または少なくとも一部の組合せとして存在しており、ハードウェアとして構成されていてもよいし、論理回路として構成されていてもよい。

図５に示すように、注入制御ユニット１０１は、表示部１４１、入力部１４２、注入条件決定部１４３、データベース１４４、制御部１４５、理想注入圧力曲線作成部１４６、および注入圧力算出部１４７を有している。

薬液注入装置１００は、薬液の注入モードとして、本注入および試験注入の２つの注入モードを有している。本注入は、被験者の診断を目的とした透視画像を撮像するための注入であり、本注入時に注入される薬液には少なくとも造影剤が含まれる。試験注入は、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐから被験者までの薬液の注入経路が正常に確保されているかどうかを確認するための注入であり、本注入に先立って行われる。試験注入では生理食塩水または造影剤のいずれか一方が注入される。

制御部１４５は、上述の試験注入および本注入を含む薬液注入装置１００の動作全般を、後述する動作手順を含むシーケンスに従って動作するように、注入制御ユニット１０１および注入ヘッド１１０の各部を制御する。

入力部１４１は、図２に示したメイン操作パネル１０３およびタッチパネル１０４に相当し、操作者による薬液注入装置１００に関する様々な設定、薬液の注入量の決定、薬液の注入プロトコルの決定、本注入条件および試験注入条件の決定に必要なデータなどの入力を受け付ける。表示部１４２は、図２に示したタッチパネル１０４に相当し、薬液注入装置１００の設定用の画面、データ入力用の画面、および動作状態を表す画面などが表示される。

注入条件決定部１４３は、入力部１４１から入力されたデータの少なくとも一部を用いて、本注入および試験注入で被験者に注入する薬液の量および注入速度などの注入条件を決定する。あるいは、薬液の注入量および注入速度が入力部１４１に直接入力される場合は、入力された注入量および注入速度をそのまま注入条件として用いる。被験者への薬液の注入量および注入速度は、良好な画像を撮像するのに最適な値が、被験者の体重、身長、性別、年齢などの被験者因子、薬液の成分、物性などの薬液因子、および撮像部位、撮像時間、薬液の注入プロトコルなどの撮像因子によって異なる。

例えば、薬液が造影剤である場合、良好な画像を得るために重要な因子の１つが、ヨードの注入総量である。造影剤は、その種類によってヨード含有濃度が異なっており、違う種類の造影剤では、同じ量であってもそれに含まれるヨード量は異なる。

そこで、撮像部位ごとの係数データ、薬液の種類ごとの有効成分データ（例えば造影剤においては、造影剤の種類ごとのヨード含有濃度データ）、および被験者の体重、身長といった身体情報に対応した薬剤の注入総量データなどが、データベース１４４に格納されている。

注入条件決定部１４３は、データベース１４４を参照しつつ、こういった各種因子を考慮して予め決められた計算式に当てはめることなどによって、薬液の注入条件を決定する。注入条件決定部１４３での薬液の注入条件の決定手順は、従来の薬液注入装置における薬液の注入条件の決定手順と同じでよいので、ここでは、具体的な計算式および計算手法などの説明は省略する。

なお、試験注入において注入される薬液が生理食塩水である場合、注入条件決定部１４３は、入力部１４１から入力されたデータをそのまま用いて試験注入時の注入条件を決定することもある。また、データベース１４４は、所定の注入量および注入速度をデフォルト値として格納しており、薬液の注入量および注入速度の決定に必要なデータが入力部１４２から入力されない場合は、注入条件決定部１４３はこれら注入量および注入速度のデフォルト値をデータベース１４４から読み出す。

理想注入圧力曲線作成部１４６は、薬液の注入速度、薬液の注入量、使用される注入針の内径、使用されるシリンジのサイズおよび薬液の粘度を含む、試験注入時の薬液の注入条件に基づいて、試験注入時の薬液の注入圧力の経時的な変化を表す理想注入曲線を作成する。試験注入時の薬液の注入条件は、入力部１４２から入力されるか、または注入条件決定部１４３で決定される。

入力部１４２から入力されるデータには、実際に注入する薬液の粘度に関するデータ、実際に使用するシリンジに関するデータ、および実際に使用する注入針の内径に関するデータも含まれることがあり、この場合は、理想注入圧力曲線作成部１４６は、制御部１４５を介してこれらのデータを受け取る。注入針の太さを表す単位として「ゲージ」が一般に用いられており、注入針の内径も、この「ゲージ」で特定することができる。よって、実際に使用する注入針の内径に関するデータとして入力部１４２へ入力されるデータは、操作者にとってより馴染みのある、注入針のゲージであることが好ましい。

その場合、注入針の内径とゲージとを対応させたテーブルをデータベース１４４に格納しておき、理想注入圧力曲線作成部１４６は、制御部１４５からデータとして受け取った注入針のゲージに対応する内径をデータベース１４４から読み出すようにすればよい。これにより、理想注入圧力曲線を作成するためのデータの一つとして、実際に使用する注入針のゲージを用いることができる。

理想注入圧力曲線を作成するのに必要な試験注入時の薬液の注入圧力は、管内を流れる粘性流体の圧力に関する一般式を用いて算出することができる。なお、薬液が生理食塩水である場合、その粘度は特定の値であり、かつ造影剤と比較して極めて小さため、注入圧力を算出する際は、生理食塩水の粘度を定数として扱うか、または粘度を無視することができる。また、データベース１４４には、注入針のゲージ（内径）についても、ある所定の値がデフォルト値として格納されていてもよく、注入圧力の算出に必要なデータが入力されない場合は、理想注入圧力曲線作成部１４６は、前述した注入量および注入時間のデフォルト値とともに、注入針のゲージについてのデフォルト値をデータベース１４４から読み出すことができる。

注入圧力算出部１４７は、ピストン駆動機構１３０のロードセル１３４によって検出された応力から、薬液の実際の注入圧力を算出する。ロードセル１３４による検出結果に基づいた注入圧力の算出には、この種の薬液注入装置において薬液の注入圧力を算出するのに一般的に用いられている方法を用いることができる。注入圧力算出部１４７は、ロードセル１３４とともに、ピストン駆動機構１３０によって注入される薬液の注入圧力をリアルタイムで検出する注入圧力測定手段を構成する。

注入ヘッド１１０は、前述したように、２つのピストン駆動機構１３０を有する。ピストン駆動機構１３０は、駆動源であるモータ１３５と、制御部１４５から送られた制御データに従ってモータ１３５の動作を制御するモータ制御回路１３６とを備えている。さらに、ピストン駆動機構１３０はロードセル１３４を有し、ロードセル１３４からの検出結果が注入圧力算出部１４７に送られる。

なお、注入ヘッド１１０は、注入制御ユニット１０１に設けられた表示部１４１および入力部１４２とは別の表示部１３８および入力部１３７を有することもできる。本形態では、表示部１３８および入力部１３７としてそれぞれ、図３に示すようにディスプレイパネル１１５および複数の操作ボタン１１６を有している。ディスプレイパネル１１５をタッチパネルとして表示部および入力部を兼用してもよい。注入ヘッド１１０に設けられた入力部１３７および表示部１３８は、試験注入時に必要なデータの入力および試験注入時の注入圧力グラフの表示に用いることができる。

次に、上述した薬液注入装置１００の動作について説明する。

まず、操作者は、造影剤が充填されたシリンジ２００Ｃおよび生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐを、注入ヘッド１１０の所定の凹部１１４にそれぞれセットし、注入ヘッド１１０の電源をオンする。すると、制御部１４５は、フィンガ１３３がピストンフランジ２２０ａに係合するまでロッド１３１が前進するように各ピストン駆動機構１３０を駆動させ、これによって、ピストン２２０が把持される。各シリンジ２００Ｃ、２００Ｐには延長チューブ２３０が連結されており、延長チューブ２３０の先端に、被験者の血管内に穿刺される注入針が接続されることによって、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐが被験者と接続される。

次いで、制御部１４５は、注入ヘッド１１０の表示部１３８に、試験注入用の画面を表示させる。なお、ここでは、表示部１３８がタッチパネルであり入力部１３７も兼ねている場合を例に挙げて説明する。したがって、以下の説明では表示部１３８および入力部１３７をタッチパネルということもある。また、表示部１３８に表示される画面は、注入制御ユニット１０１の表示部１４１に表示されてもよい。

注入ヘッド１１０の表示部１３８に表示される試験注入用の画面１５０には、図６に示すように、横軸を注入時間、縦軸を注入圧力とする座標軸１５１、注入針のゲージボタン１５２、注入速度ボタン１５３、注入量ボタン１５４、および試験注入開始操作用の確認ボタン１５５が表示される。ゲージボタン１５２、注入速度ボタン１５３および注入量ボタン１５４にはそれぞれデフォルト値が表示されているが、これらの数値は、必要に応じて、タッチパネル上での所定の操作、あるいは注入ヘッド１１０に設けられた操作ボタン１１６（図３参照）の操作により変更することができる。

ゲージボタン１５２に設定する数値は、実際に使用している注入針のゲージである。注入速度ボタン１５３に設定する数値は、試験注入時に注入される薬液の注入速度であり、本注入時の薬液の注入速度と同じ注入速度とする。注入量ボタン１５４に設定する数値は、試験注入時に注入される薬液の注入量であり、本注入時の薬液の注入量よりも少ない注入量とする。

また、任意ではあるが、装着されているシリンジ２００Ｃ、２００Ｐに充填されている薬液の量も、この画面１５０に表示される。図６では、シリンジ−Ａ（造影剤が充填されているシリンジ２００Ｃ）には２００ｍｌの薬液が充填され、シリンジ−Ｂ（生理食塩水が充填されているシリンジ２００Ｐ）には１００ｍｌの薬液が充填されていることが表示されている。

シリンジ２００Ｃ、２００Ｐの薬液の充填量は、ピストン駆動機構１３０のフィンガ１３３によってピストン２２０を把持したときのロッド１３１の移動量から求めることができる。あるいは、薬液の充填量が記録されたＲＦＩＤタグ、バーコード、二次元コードなどのデータキャリア（不図示）をシリンダ２１０に取り付けておくとともに、注入ヘッド１１０にはデータキャリア用のリーダ（不図示）を搭載し、リーダによって、データキャリアに記録されている薬液の充填量を読み出すこともできる。また、操作者が入力部１３７から薬液の充填量を入力することもできる。

ゲージボタン１５２、注入速度ボタン１５３および注入量ボタン１５４に設定された数値に操作者が満足したら、操作者は、確認ボタン１５５をタッチする。すると、ゲージボタン１５２、注入速度ボタン１５３および注入量ボタン１５４に設定された数値が、試験注入条件データとして制御部１４５へ送られる。制御部１４５は、試験注入条件データを理想注入圧力曲線作成部１４６へ送るとともに、試験注入条件データに基づいて、試験注入時のピストン駆動機構１３０の制御データを作成する。

理想注入圧力曲線作成部１４６は、送られた試験注入条件データに基づいて、試験注入開始からの経時的な注入圧力を算出し、理想注入圧力曲線を作成する。理想注入圧力曲線はデータとして制御部１４５へ送られ、これを受けた制御部１４５は、理想注入圧力曲線作成部１４６から送られたデータを、座標軸１５１に表示させるデータとして表示部１３８に送る。これによって、表示部１３８に表示される画面１５０の座標軸１５１上には、例えば図７に示すような理想注入圧力曲線１６０が、試験注入時の注入圧力の経時的な変化を表すグラフとして表示される。

表示された理想注入圧力曲線１６０は、設定された試験注入条件に従って試験注入を行った場合の、計算上の、注入圧力の経時的な変化を表す曲線である。図７に示す例では、注入開始から５秒ぐらいまでは注入圧力が時間の経過とともに上昇し、その後はほぼ一定の注入圧力を保ち、約８秒で薬液の注入が終了することを示している。なお、この例では、注入される薬液は生理食塩水であるものとして理想注入圧力曲線作成部１４６は試験注入開始からの経時的な注入圧力を計算している。

理想注入圧力曲線１６０が表示されることによって、試験注入の準備が完了する。

試験注入の準備が完了したことを操作者が容易に認識できるように、理想注入圧力曲線１６０の表示と同時に、表示部１３８は、確認ボタン１５５の表示を変更することが好ましい。本例では、確認ボタン１５５の表示が、「Ｃｈｅｃｋ」から「Ｓｔａｒｔ」に変更されている。

その後、操作者は、試験注入開始のための入力操作として、確認ボタン１５５をタッチする。すると、制御部１４５は、作成したピストン駆動機構１３０の制御データをモータ制御回路１３６へ送り、これによって試験注入が実行される。本例では、試験注入は生理食塩水の注入によって行うので、作成した制御データは、生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐを操作するためのピストン駆動機構１３０へ送られる。

試験注入の間、生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐのピストン２２０からピストン駆動機構１３０に作用する応力は、ロードセル１３４によってリアルタイムに検出される。ロードセル１３４によって検出された応力は注入圧力算出部１４７へ出力され、そこで注入圧力に換算され、その換算された値を注入圧力の測定値とする。

注入圧力算出部１４７で得られた注入圧力のデータは、制御部１４５に送られる。制御部１４５は、受け取ったデータに基づいて、例えば図８に示すように、表示部１３８に表示されている画面１５０の座標軸１５１上に、現時点までの測定された実際の注入圧力曲線１７０を、注入圧力算出部１４７から注入圧力のデータが送られる都度あるいは一定のタイミングで更新しながら、注入圧力の経時的な変化を表すグラフとしてリアルタイムで表示させる。したがって、画面１５０には、理想注入圧力曲線１６０が表示されている座標軸１５１上に、実際の注入圧力曲線１７０がリアルタイムに表示される。

なお、ここでいう実際の注入圧力曲線１７０は、各測定ポイントを直線または曲線で結んだものだけでなく、各測定ポイントを座標軸１５１上にドット状に表示したものも含む。

このようにして、座標軸１５１上への実際の注入圧力曲線１７０の表示が、試験注入の完了までリアルタイムで行われる。試験注入が完了すると、画面１５０上には図９に示すように、注入が完了した旨のメッセージが表示される。

操作者は、試験注入が行われている間、画面１５０上に表示される実際の注入圧力曲線１７０を理想注入圧力曲線１６０と比較する。実際の注入圧力曲線１７０が、理想注入圧力曲線１６０に対して大きく外れておらず同様の傾向を示して試験注入が完了した場合は、操作者は、注入が完了した旨のメッセージが画面１５０上に表示された後、注入制御ユニット１０１の入力部１４２または注入ヘッド１１０の入力部１３７から所定の入力操作を行い、薬液注入装置１００に本注入の動作を行わせる。

本注入では、まず、撮像部位や被験者の身体情報など、本注入における薬液の注入条件を決定するのに用いられるデータが、必要に応じて、注入制御ユニット１０１の入力部１４２を通じて入力される。注入条件決定部１４３は、入力されたデータに基づいて本注入における薬液の注入条件を決定する。制御部１４５は、決定された注入条件に従って、ピストン駆動機構１３０の制御データを作成する。注入条件の決定後、操作者によって本注入動作開始のための操作が行われると、制御部１４５で作成された制御データに従ってピストン駆動機構１３０が動作され、これによって薬液が注入される。

上述した本注入動作は、従来の薬液注入装置における本注入動作と同様でよいので、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。

薬液注入装置１００による薬液の本注入に連動してＣＴ装置３００が動作される。これによって、造影剤が注入された被験者の透視画像が撮像される。

一方、薬液注入装置１００による試験注入において、実際の注入圧力曲線１７０が、理想注入圧力曲線１６０から大きく外れることがある。例えば、実際の注入圧力曲線１７０が、理想注入圧力曲線１６０よりも極端に高い値で推移する場合は、薬液の注入経路に詰まりが生じているか、注入針が被験者の血管以外の場所に穿刺されているか、またはそれらの両方が考えられる。その逆に、実際の注入圧力曲線１７０が、理想注入圧力曲線１６０よりも極端に小さい値で推移する場合は、生理食塩水が注入経路から漏れているか、注入針が被験者から外れているか、またはそれらの両方が考えられる。

このように、実際の注入圧力曲線１７０が理想注入圧力曲線１６０から大きく外れて推移する場合、操作者は、注入経路に異常があると判断して、ピストン駆動機構１３０の動作を停止させるための所定の操作を行うことによって試験注入動作を中止させることができる。試験注入動作を中止させるための操作は、注入ヘッド１１０に設けられている操作ボタン１１６への操作によって可能である。試験注入動作の停止後、操作者は、注入経路の確認および注入針の穿刺状態の確認などを行い、注入経路の回復に必要な措置を採ることができる。

以上説明したように、薬液注入装置１００は、注入速度や注入量だけでなく実際に使用される注入針のゲージも考慮して注入圧力の経時変化を推定し、注入圧力曲線を作成している。つまり、薬液の注入経路に異常があるかどうかの判断基準となるグラフが、試験注入における実際の注入条件に即して作成される。その結果、試験注入時において、薬液の注入経路に異常があるかどうかをより正確に判断することができる。

また、本形態では、注入圧力曲線１６０、１７０を、注入ヘッド１１０に設けられたディスプレイパネル１１５に表示させており、かつ、異常が発生した場合に試験注入動作を停止させるための操作を注入ヘッド１１０の操作ボタン１１６によって行えるようになっている。したがって、操作者は、注入ヘッド１１０および被験者の傍で、ディスプレイパネル１１５の表示を見ながら実際の注入状況を監視することができ、しかも、異常発生時には直ちに薬液注入装置１００および被験者に対して適切な処置を採ることができる。

以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。

上述した実施形態では、注入経路での異常の有無を、操作者自身が実際の注入圧力曲線１７０の推移を理想注入圧力曲線１６０と比較することによって判断していた。しかし、その判断を薬液注入装置１００が行うようにすることもできる。

薬液注入装置１００による異常の有無の判断は、例えば、理想注入圧力曲線１６０および実際の注入圧力曲線１７０の、同じ注入時間での注入圧力同士を比較することによって行うことができる。比較の結果、実際の注入圧力曲線１７０の注入圧力の値が、理想注入圧力曲線１６０を基準に設定された注入圧力の許容範囲外であれば注入経路に異常があると判断される。

注入圧力の許容範囲は、例えば、理想注入圧力曲線１６０に対して±１０％の範囲で設定することができる。また、許容範囲の設定、許容範囲と実際の注入圧力との比較、および異常の有無の判断を行う異常発生判定手段としての機能を制御部１４５の一部に持たせ、制御部１４５によって行うようにすることができる。

以上のように、薬液注入装置１００で注入経路の異常の有無を判断できるように構成した場合、その判断結果に基づいて、例えば異常があると判断されたときには、制御部１４５はピストン駆動機構１３０に動作停止指令を出力して試験注入を自動的に停止させることができる。あるいは、異常があると判断されたときには制御部１４５はその旨を表示部１３８に表示させ、操作者が所定の操作を行うことによって試験注入を中止するようにすることもできる。

試験注入時に注入する薬液は、生理食塩水に限らず、造影剤であってもよい。造影剤を試験注入時に注入する場合も、注入速度は本注入と同じ速度とし、かつ、注入量は本注入よりも少なくする。ＣＴ装置３００と連動させれば、薬液が撮像部位へ到達する時間を測定することもできる。

また、上述した実施形態では、注入ヘッド１１０に２本の薬液シリンジ２００Ｐ、２００Ｃが装着される例を示したが、注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジの数は、１本でもよいし３本以上であってもよい。その場合、凹部１１４、およびピストン駆動機構１３０等は、装着される薬液シリンジの数に応じた数だけ設けられる。また、注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジのサイズも任意であり、凹部１１４のサイズやロッド１３１のストローク等は、装着すべき薬液シリンジのサイズに適合するように設定される。複数の薬液シリンジを装着する場合、各薬液シリンジのサイズは互いに異なるものであってもよい。

さらに、上述した実施形態では、ＣＴ装置３００に適用した薬液注入装置１００について説明したが、本発明は、透視撮像装置がＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、アンギオ装置、あるいはＭＲＡ装置であっても適用することができる。

Claims (8)

1. 被験者の透視画像を撮像するための本注入に先立って、薬液の注入経路が正常に確保されているかどうか確認するために試験注入を行う薬液注入装置であって、
   薬液が充填されているシリンジから薬液を注入するために、前記シリンジのピストンを押し込むように動作されるピストン駆動機構と、
   前記ピストン駆動機構によって注入される薬液の注入圧力をリアルタイムで測定する注入圧力測定手段と、
   試験注入時の薬液の注入条件に基づいて、注入圧力の経時的な変化を表す理想注入圧力曲線を作成する理想注入圧力曲線作成手段と、
   前記理想注入圧力曲線をグラフとして座標軸上に表示する表示手段と、を有し、
   前記注入圧力測定手段で測定された注入圧力の経時的な変化を表す実際の注入圧力曲線を、前記理想注入圧力曲線が表示されている前記座標軸上にリアルタイムに表示させる薬液注入装置。
2. 前記試験注入時の薬液の注入条件は、薬液の注入速度、薬液の注入量および使用される注入針の内径を含む、請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記注入針の内径は注入針のゲージによって特定される、請求項２に記載の薬液注入装置。
4. 本注入および試験注入の試験条件を決定するのに必要なデータの入力を受け付ける入力手段をさらに有する、請求項１に記載の薬液注入装置。
5. 前記入力手段は、前記データとして、薬液の注入速度、薬液の注入量および使用される注入針のゲージの入力を受け付ける、請求項４に記載の薬液注入装置。
6. 前記理想注入圧力曲線および前記実際の注入圧力曲線の、同じ注入時間での注入圧力同士を比較し、前記実際の注入圧力曲線の注入圧力の値が、前記理想注入曲線を基準に設定された注入圧力の範囲外であれば薬液の注入経路に異常があると判断する異常発生判定手段をさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
7. 前記異常発生判定手段で前記注入経路に異常があると判断されたとき、前記ピストン駆動機構の動作を停止させる、請求項６に記載の薬液注入装置。
8. 試験注入時に注入される薬液は生理食塩水である、請求項１から７のいずれか１項に記載の薬液注入装置。

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